应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面

技术领域

本申请涉及道路交通的领域，尤其是涉及一种应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面。

背景技术

大量调查和研究显示，路面状况的好坏是影响道路交通的重要因素之一。特别是在寒冷的冬季，当路面积雪或结冰时，常给道路的通畅和行车安全带来严重影响，甚至造成公路和机场关闭，给客货运输带来不便，从而造成了巨大的经济损失。

我国幅员辽阔，多年平均积雪日数≥30天的地区占全国领土的56%，包括我国东北部和西部两大块。甚至于在我国南方地区也出现类似2008年初的特大冰雪灾害，造成多处机场关闭。因此，为了保障道路畅通和行车安全，并提高道路和机场的营运效益，采取快速、有效、对路面无损伤的措施清除路面冰雪，便成为各国在寒冷地区冬季道路保养上的一项重大工作。

目前，常用的除冰雪方法主要有人工清除法、机械清除法和热融雪法及化学融雪法，其中人工清除法，效率低、费用高、作业时间长。机械清除法效率高，适合大面积机械化清除作业，但是清除不彻底，且机械除雪设备使用频率低、经济效益差。化学融雪法是通过撒盐来降低水的冰点，达到使积雪融化的目的，该法具有效果好、材料来源广、价格低廉等优点。但是在长时间潮湿的条件下，撒布的食盐中的氯离子会引起混凝土路面和桥面上钢筋钢纤维的锈蚀，降低公路桥梁的使用寿命，且污染环境，而导电混凝土、电热线缆等功能材料的研究为道路和机场跑道的融雪化冰提供了更佳的选择。

公开号为CN104005318A的发明专利提出了一种应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面，根据环境温度和降雪量选择系统输出功率，通过控制开关控制系统并接通电源，通过冷线连接到发热电缆，发热电缆产生的热量通过导热沥青混凝土传递至路表，以融化路面积雪。由于道路上车来车往，而且车辆重量较大，铺于沥青混凝土路面以下几厘米处的发热电缆很容易被碾坏，轻则被碾压变形导致局部电阻变化而使发热量变化，严重会导致断线，需要开挖路面修复，影响行车通畅。

发明内容

为了解决发热电缆被碾坏的问题，本申请提供一种应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面。

本申请提供一种应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面，采用如下的技术方案：

一种应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面，包括设于路基上的隔热层，隔热层上铺设碳纤维发热土工格栅，碳纤维发热土工格栅上覆盖导热沥青混凝土层，所述碳纤维发热土工格栅上设有导热金属片，导热金属片包括与碳纤维发热土工格栅连接的连接部，以及朝向路面凸出的若干凸出部，凸出部的内腔中、相邻凸出部围成的凹槽中均插有碳纤维发热片和导热金属板。

通过采用上述方案，利用通电的碳纤维发热土工格栅和碳纤维发热片产生热量，通过导热金属片和导热金属板将热量快速而均匀地传导至导热沥青混凝土层中，碳纤维发热土工格栅和碳纤维发热片被碾压后不会变形，导热金属片和导热金属板采用硬度较大的金属时被碾压后也不易变形。

可选的，所述碳纤维发热土工格栅包括经向碳纤维布和纬向碳纤维布，经向碳纤维布和纬向碳纤维布均包括若干根互相平行的碳纤维线，经向碳纤维布的碳纤维线与纬向碳纤维布的碳纤维线于垂直相交处编织，导热金属片的连接部紧贴连接经向碳纤维布或纬向碳纤维布。

通过采用上述方案，实现了碳纤维发热土工格栅向导热金属片高效传热。

可选的，所述导热金属片的连接部铆固于经向碳纤维布上或纬向碳纤维布上。

通过采用上述方案，实现了导热金属片的连接部紧贴经向碳纤维布或纬向碳纤维布。

可选的，所述导热金属片的连接部呈波浪线式穿插编织于经向碳纤维布中或纬向碳纤维布中。

通过采用上述方案，实现了导热金属片的连接部紧贴经向碳纤维布或纬向碳纤维布。

可选的，所述碳纤维发热土工格栅的一排或一列方孔上覆盖一根导热金属片。

通过采用上述方案，一方面方便了在碳纤维发热土工格栅上快速连接导热金属片，另一方面也减少了多根导热金属片搭接传热时的热量损耗。

可选的，所述碳纤维发热片和导热金属板串插于若干根互相平行的导热金属片的凹槽中及凸出部内腔中。

通过采用上述方案，利用碳纤维发热片和导热金属板支撑起导热金属片的凸出部，使凸出部保持凸向路面的形状。

可选的，所述凸出部沿导热金属板宽度方向的截面呈倒立的等腰梯形，所述凹槽沿导热金属板宽度方向的截面呈正立的等腰梯形。

通过采用上述方案，使导热金属片在竖直方向上的抗压强度得到提高。

可选的，所述碳纤维发热片和导热金属板层叠式插满凹槽及凸出部的内腔。

通过采用上述方案，通电的碳纤维发热片发出热量并传递给导热金属板，导热金属板和导热金属片共同传递热量给导热沥青混凝土层，层叠的碳纤维发热片和导热金属板还起到承重的作用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用碳纤维发热土工格栅、碳纤维发热片、导热金属片和导热金属板，解决了发热电缆容易被碾坏的问题；

2.利用碳纤维发热片和导热金属板支撑起导热金属片的凸出部，使凸出部保持凸向路面的形状，提高了向路面传热的效率。

附图说明

图1是本申请实施例中应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中碳纤维发热土工格栅的结构示意图；

图3是图2中A部放大图；

图4是本申请实施例中碳纤维发热土工格栅与导热金属片的连接示意图；

图5是图4中B部放大图；

图6是本申请实施例中应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面隐藏导热沥青混凝土层后的结构示意图；

图7是图6中C部放大图。

附图标记说明：1、隔热层；2、碳纤维发热土工格栅；3、导热沥青混凝土层；4、导热金属片；5、连接部；6、凸出部；7、凹槽；8、碳纤维发热片；9、导热金属板；10、经向碳纤维布；11、纬向碳纤维布；12、碳纤维线；13、方孔。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面。参照图1，应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面包括铺设于路基上的隔热层1、铺设于隔热层1上表面的碳纤维发热土工格栅2、覆盖碳纤维发热土工格栅2铺设的导热沥青混凝土层3。隔热层1采用高性能聚酯玻纤布，隔热层1下为路基结构，设置隔热层1的目的是阻止热量向下传导造成的热量损耗。

参照图2，碳纤维发热土工格栅2由若干条经向碳纤维布10和若干条纬向碳纤维布11组成，相邻两条经向碳纤维布10与相邻两条纬向碳纤维布11围成方孔13。

参照图3，每条经向碳纤维布10由若干根互相平行的碳纤维线12用胶粘连而成，每条纬向碳纤维布11也由若干根互相平行的碳纤维线12用胶粘连而成。经向碳纤维布10的碳纤维线12与纬向碳纤维布11的碳纤维线12于垂直相交处编织。

参照图4和图5，碳纤维发热土工格栅2的一排或一列方孔13上覆盖一根导热金属片4，导热金属片4在平面内完全展开的形状呈长条形。导热金属片4上具有若干段连接部5，连接部5与碳纤维发热土工格栅2接触用于传热，相邻两段连接部5之间折叠出若干个朝向路面凸出的凸出部6，相邻两个凸出部6围成凹槽7。

参照图5，导热金属片4的连接部5与碳纤维发热土工格栅2紧贴连接，连接方式有两种：导热金属片4的连接部5铆固于经向碳纤维布10上或纬向碳纤维布11上，或导热金属片4的连接部5呈波浪线式穿插编织于经向碳纤维布10中或纬向碳纤维布11中。

参照图5，凸出部6沿导热金属片4长度方向的截面呈倒立（较长底边在上、较短底边在下）的等腰梯形，凹槽7沿导热金属片4长度方向的截面呈正立的等腰梯形。所有凸出部6的顶面齐平，路面距离凸出部6顶面4厘米，凸出部6顶面距离碳纤维发热土工格栅2也是4厘米。

参照图6和图7，相邻两条导热金属片4的凸出部6位置一一对应，所有导热金属片4上位置对应的凸出部6内腔连成一条直孔，同样地，所有导热金属片4上位置对应的凹槽7也连成一条直孔，直孔内插长条状的碳纤维发热片8和长条状的导热金属板9。采取碳纤维发热片8和导热金属板9间隔层叠的方式填满凸出部6内腔和凹槽7，即相邻两片碳纤维发热片8之间铺一片导热金属板9、相邻两片导热金属板9之间铺一片碳纤维发热片8。

本申请实施例提出的应用于市政道路的电融雪沥青混凝土路面的实施原理为：利用通电的碳纤维发热土工格栅2和通电的碳纤维发热片8产生热量，通过导热金属片4和导热金属板9将热量快速而均匀地传导至导热沥青混凝土层3中，碳纤维发热土工格栅2和碳纤维发热片8被碾压后不会变形，导热金属片4和导热金属板9采用硬度较大的金属时被碾压后也不易变形。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。